ケンタッキー大学の新しい研究では、石炭灰のナノスケール組成が、灰からどれだけ有毒な元素が浸出するかを決定する上で重要な役割を果たしていることが示されています。ジャーナルEnvironmental Science＆Technologyに掲載されたこの研究は、石炭火力発電所の副産物である石炭灰の管理に影響を及ぼします。
石炭灰は、鉱物、金属、その他の元素の複雑な混合物です。石炭灰が水にさらされると、これらの元素のいくつかは浸出して地下水と地表水を汚染することができます。石炭灰から要素が浸出する程度は、灰の組成、水のpH、温度など、多くの要因に依存します。
新しい研究は、浸出におけるナノスケール組成の役割に焦点を合わせました。研究者は、さまざまな技術を使用して、石炭灰サンプルのナノスケール組成を特徴付けました。その後、彼らは灰色の浸出実験を実施して、灰から浸出した毒性要素を測定しました。
この研究の結果は、石炭灰のナノスケール組成が浸出に大きな影響を与えたことを示しました。ナノサイズの粒子の濃度が高い灰サンプルは、ナノサイズの粒子の濃度が低い灰サンプルよりも多くの有毒要素を浸出しました。
研究者は、ナノサイズの粒子がより大きな粒子よりも高い表面積を持っているため、石炭灰のナノスケール組成は浸出に影響すると考えています。これは、ナノサイズの粒子が水とより多くの接触を持っていることを意味します。これにより、より有毒な元素が浸出することができます。
この調査結果は、石炭灰の管理に影響を与えます。浸出におけるナノスケール組成の役割を理解することにより、石炭灰からの有毒元素の浸出を減らすための戦略を開発することが可能かもしれません。これは、地下水と地表水を汚染から保護するのに役立ちます。
「私たちの研究は、石炭灰のナノスケール組成が、灰から毒性要素がどれほどうまく浸出するかを決定する重要な要因であることを示しています」とケンタッキー大学の土木工学教授で研究の主著者であるギャング・チェン博士は述べました。 「この情報は、石炭灰からの有毒元素の浸出を減らし、人間の健康と環境を保護するための戦略を開発するために使用できます。」
